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        VOCs廢氣處理技術的七種方法

        來源:未知    作者: 本藍環保; 發布日期:2021-04-29 13:57

        VOCs廢氣處理技術的七種方法
         
        目前,VOCs廢氣處理技術主要有熱破壞法、變壓吸附分離凈化技術、吸附法和氧化處理法。
         
        一、熱損傷法
         
        熱破壞法是指直接和輔助燃燒有機氣體即VOC,或者利用合適的催化劑加速VOC的化學反應,最終降低有機物濃度使其不再有害的處理方法。
         
        熱銷毀法對低濃度有機廢氣的處理具有良好的效果,因此在低濃度廢氣的處理中得到了廣泛的應用。這種方法主要分為兩種,即直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒有機廢氣的熱處理效率相對較高,一般達到99%。催化燃燒是指在催化床的作用下,加速有機廢氣的化學反應。與直接燃燒相比,該方法耗時少,是凈化高濃度、低流量有機廢氣的首選方法。
         
        二、吸附法
         
        有機廢氣中的吸附法主要適用于低濃度、高通量的有機廢氣。目前,有機廢氣的處理方法已經相當成熟,能耗低,但處理效率高,可以徹底凈化有害的有機廢氣。實踐證明,這種處理方法值得推廣應用。
         
        但是,這種方法也存在設備體積大、工藝流程復雜等缺陷。如果廢氣中含有大量雜質,很容易導致工人中毒。因此,吸附劑是該方法處理廢氣的關鍵。目前采用吸附法處理有機廢氣,經常使用活性炭,主要是因為活性炭的孔結構更好,吸附能力更強。
         
        此外,經過氧化鐵或臭氧處理后,活性炭的吸附性能會更好,有機廢氣的處理也會更安全有效。
         
        三、生物處理法
         
        從處理的基本原理來看,有機廢氣的生物處理是利用微生物的生理過程將有機廢氣中的有害物質轉化為簡單的無機物,如CO2、H2O等簡單的無機物。這是一種無害的處理有機廢氣的方法。
         
        一般來說,有機廢氣的完整生物處理過程包括三個基本步驟:
         
        a)有機廢氣中的有機污染物首先與水接觸,并能迅速溶解在水中;
         
        b)溶解在液膜中的有機物,在液體濃度較低的情況下,可以逐漸擴散到生物膜中,然后被附著在生物膜上的微生物吸收;
         
        c)微生物吸收的有機廢氣在其自身的生理代謝過程中會發生降解,最終轉化為對環境無害的化合物。
         
        四、變壓吸附分離純化技術
         
        變壓吸附分離純化技術利用氣體組分可以吸附在固體材料上的特點。在有機廢氣分離凈化裝置中,氣體的壓力會發生一定程度的變化,有機廢氣將通過這種壓力變化得到處理。
         
        PSA技術主要采用物理方法凈化有機廢氣,使用的材料為沸石分子篩。沸石分子篩在吸附選擇性和吸附容量方面具有一定的優勢。在一定的溫度和壓力下,這種沸石分子篩可以吸附有機廢氣中的有機成分,然后將剩余的氣體輸送到下一個環節。吸附有機廢氣后,通過一定的工藝進行轉化,以維持和提高吸附劑的再生能力,使吸附劑可以再次投入使用,然后重復前面的工藝,反復循環,直到有機廢氣得到凈化。
         
        近年來,該技術已應用于工業生產,在氣體分離方面取得了良好的效果。該技術的主要優點是:能耗少、成本低、工藝操作自動化、分離提純后混合物純度高、環境污染小等。該技術在回收和處理有價氣體方面效果良好,具有廣闊的市場前景,將成為未來有機廢氣處理技術的發展方向。
         
        五、氧化法
         
        熱氧化是有毒有害且不需要回收的VOC最適合的處理技術和方法。氧化法的基本原理:VOC與O2反應生成CO2和H2O。
         
        在供氧充足的條件下,氧化反應的反應程度——VOC去除率——主要取決于“三個條件”:反應溫度、時間和湍流。這“三個T條件”是相互關聯的。在一定程度上,一個條件的改善可以減少另外兩個條件。熱燃燒熱氧化器的缺點在于輔助燃料價格高,導致裝置運行成本高。
         
        分區熱氧化器是指在熱氧化器中增加分區換熱器,然后將燃燒室排出的廢氣熱量傳遞給氧化裝置入口處溫度較低的氣體,預熱后可以促進氧化反應。目前,分區換熱器的熱回收率可達85%,大大降低了輔助燃料的消耗。一般來說,有三種類型的分區換熱器:管,殼和板。因為熱氧化溫度必須控制在800℃ ~ 1000℃范圍內,所以墻與墻之間的熱交換必須采用不銹鋼或合金材料。因此,隔板換熱器的成本相當高,這也是它的缺點。此外,很難消除材料的熱應力,這是壁之間熱交換的另一個缺點。
         
        蓄熱式熱氧化器,簡稱RTO,包括熱氧化器中的蓄熱式換熱器,氧化反應可在VOC預熱后進行。目前蓄熱式熱氧化器熱回收率達到95%,占用空間小,消耗輔助燃料少。由于目前的蓄熱材料可以使用陶瓷填料,它們可以處理腐蝕性或含有顆粒物的VOCs氣體。
         
        目前RTO裝置分為旋轉式和閥切換式,其中最常見的是閥切換式,由兩個或兩個以上的陶瓷填充床組成,通過切換閥門來達到改變氣流方向的目的。
         
        六、液體吸收法
         
        液體吸收是指有機廢氣中的有害分子通過與有機廢氣接觸轉移到吸收劑中,從而實現分離有機廢氣的目的。這種處理方法是典型的物理和化學過程。有機廢氣轉移到吸附劑后,通過分析方法去除吸附劑中的有害分子,然后回收,實現吸附劑的再利用和利用。
         
        根據作用原理,這種方法可分為化學方法和物理方法。物理方法是指利用物質之間的溶解度原理,以水為吸收劑,去除有機廢氣中的有害分子,但不溶于水的廢氣,如苯,只能通過化學方法去除,即有機廢氣與溶劑反應后被去除。
         
        七、冷凝回收法
         
        在不同的溫度下,有機物的飽和度是不同的。冷凝回收法利用有機物的特性,通過降低或增加系統壓力,通過冷凝提取蒸汽環境中的有機物。有機廢氣經冷凝提取后,可以得到高度凈化。其缺點是操作困難,常溫下不易使用冷卻水,需要對冷凝水進行冷卻,因此需要更多的費用。這種處理方法主要適用于高濃度低溫有機廢氣的處理。